消失模鑄造具有鑄件質(zhì)量好、成本低；材質(zhì)不限、大小皆宜；尺寸精度高、表面光潔；內(nèi)部缺陷少、組織致密；可實現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)；可以大大改善作業(yè)環(huán)境、降低勞動強度、減少能源消耗等諸多優(yōu)點，并已在很多鑄造廠得到廣泛的應(yīng)用。

1 存在的問題與EPC工藝特有缺陷

由于EPC工藝與其他鑄造工藝有所不同，相應(yīng)地也會出現(xiàn)一些特有缺陷，如增C、增H等，同時還包括其他工藝方法也存在但在消失模鑄造過程中其產(chǎn)生機理及外觀表征有所不同的缺陷等。

1.1 增C、增H及C成分偏析

EPS模樣在高溫作用下發(fā)生裂解反應(yīng)，在徹底裂解過程中，C-H鍵被打開，形成活性的或游離態(tài)的C和H，這部分物質(zhì)在整個充型過程中主要存在于模樣與金屬液間的“氣隙”內(nèi)，一是通過涂層及型砂以氣體或液體微滴狀態(tài)排出鑄型；另一個是殘留在鑄件內(nèi)部或表面形成非金屬夾雜物缺陷；三是在氣壓作用下向金屬液內(nèi)擴散并為金屬液所吸收，從而污染金屬液，使其C、H增高。

1.2 白色缺陷

白色缺陷是在消失模鑄造過程中鑄造干砂在負壓作用下進入鑄件形成的。

1.3 氣孔

消失模鑄造過程中所產(chǎn)生的氣孔缺陷在外觀表征上與其他鑄造工藝過程中產(chǎn)生的氣孔缺陷無明顯差別，但形成機理有所不同，①模樣材料及粘接劑型氣孔。②空氣卷入型氣孔。③水分及發(fā)泡劑型氣孔。

1.4 模樣熱解產(chǎn)生的夾雜物

由于模樣材料在裂解過程中出現(xiàn)了部分液相、固相產(chǎn)物，如不能及時排除并集中分布，就有可能在鑄件內(nèi)部形成消失模鑄造特有的夾渣缺陷。

1.5 其他缺陷

因變形、潰箱、澆不足、尺寸及表面不良、粘砂等這些缺陷分析判定比較容易，一般在工藝合理、防止措施得力的情況下，多為意外或操作失誤產(chǎn)生。

2 特有缺陷的影響因素及防止辦法

隨著消失模技術(shù)的不斷發(fā)展，可能會出現(xiàn)更多的缺陷種類。在未來的研究工作中，不僅要對常見缺陷掌握如何判別并分析產(chǎn)生的原因，更重要的是提出行之有效的方法來消除這些缺陷。 

2.1 模樣因素

消失模鑄造工藝與其他鑄造工藝最根本的差別在于：EPC工藝澆注過程在其他工藝的“型腔”位置充滿了待氣化掉的模樣，不取出模樣是EPC工藝最大的魅力所在，但也恰恰是諸多問題的根源，因為模樣氣化過程對于整個澆注過程所產(chǎn)生的影響是無法預(yù)測的。

2.1.1 模樣的質(zhì)量評價與控制

影響鑄件質(zhì)量的諸多因素中，模樣質(zhì)量占50%，30%取決于涂料及相關(guān)技術(shù)，20%取決于造型及澆注工藝。①模樣的密度越小，與鑄件重量之比例越大，這種增碳等缺陷產(chǎn)生的可能性就越小，因而控制合適的盡量低的模樣密度是最重要的；②采取合理的工藝措施，工藝布局，使增碳盡可能地均勻分布于鑄件中，增碳所引起的鑄件成分，性能變化將較小，并可通過調(diào)整熔煉過程、化學(xué)成分得以控制；③人為地控制鐵液和模樣間氣隙壓力，使其降到盡量低，并提高澆注速度，可使裂解產(chǎn)生的碳分子被鐵液吸收比率大量下降；④PMMA和共聚樹脂在與EPS等密度使用時增碳比例更小，但當(dāng)選用密度較EPS更高的PMMA模樣時，增碳的比例明顯上升；⑤大幅度提高溫度，使模樣裂解充分，因為溫度高，碳吸收快，且量增多，同時氣體增加，壓力增大。

2.1.2 對模樣的分析得到的結(jié)論

模樣的低密度和采用合理的工藝措施，有效地控制澆注過程中最佳流場和溫度場分布是解決增碳問題的最有效、最基本的途徑。

2.2 涂層及型砂等因素

2.2.1 涂料的研究成為第一熱點的原因

模樣材料經(jīng)過一段時間的研究已取得一定進展；涂料成本在總成本中所占比例很高，選用一種好用且成本低廉的涂料對鑄造企業(yè)影響重大。涂料質(zhì)量與鑄件質(zhì)量密切相關(guān)。

2.2.2 提高涂料性能的一些經(jīng)驗

工藝細節(jié)或關(guān)鍵附料的加入量，這是阻礙消失模鑄造發(fā)展的一個重要因素。①選用顆粒結(jié)構(gòu)為多孔網(wǎng)狀的骨料，硅藻土、鋁釩土等；②選用顆粒形狀為纖維的配料，可以顯著提高涂料的觸變性能；③復(fù)合骨料種類和粒度分布；④盡量低的無機粘結(jié)劑含量，適當(dāng)增加有機粘結(jié)劑含量；⑤選用高耐火度涂料并降低涂層厚度；⑥降低涂料的密度；⑦納米新技術(shù)在消失模涂料中的應(yīng)用。

2.3 澆注方案因素澆注方案的重要性是每個鑄造工作者都能了解和理解的，一個好的澆注方案首先是能獲得優(yōu)質(zhì)鑄件，其次是更高的工藝出品率。消失模鑄造與傳統(tǒng)鑄造有一定差別的工藝設(shè)計原則：①保證足夠的壓頭，使金屬壓頭超過金屬液與EPS間氣隙的壓力才能確保充型，不發(fā)生嗆火；②盡量采用封閉式澆注系統(tǒng)，以減少充型過程中形成紊流，并保證金屬液流供應(yīng)充足，防止塌箱；③盡量簡化澆注系統(tǒng)組成，能實現(xiàn)直-內(nèi)結(jié)構(gòu)最好。

2.4 負壓因素

負壓通常情況有如下幾個作用：①增強鑄型強度與剛度，防止沖砂與潰型；②加速氣體排出，并可改善車間環(huán)境；③提供金屬液充型能力。負壓也帶來諸多問題：①造成鐵液紊流，使充型過程部分氣化產(chǎn)物卷入鐵液中形成非金屬夾雜物或氣孔缺陷；②金屬液極易向型壁附近移動并且型壁表面冷卻過快，極易形殼，使部分位置充型反而更困難，并形成球鐵、灰鑄鐵表層白口，甚至部分鑄件澆成“空殼狀”；③負壓易使鐵液向型壁外移動，對涂層的高溫強度有更高要求，并使鑄件出現(xiàn)機械粘砂。

2.5 溫度因素

消失模鑄造通常需采用較砂型鑄造高30~50℃的澆注溫度，但溫度的控制應(yīng)是適當(dāng)?shù)?，溫度過高的不利因素主要有以下幾點：①過高的溫度往往使金屬冶金質(zhì)量下降，造成晶粒粗大，鑄鐵白口傾向加大等問題；②對涂層和型砂的耐火度要求增高，易形成粘砂等缺陷；③成本增高，熔煉費用加大，合金元素?zé)龘p嚴重。